Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 38

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Celem pracy było określenie, poprzez wielowariantowe obliczenia symulacyjne, możliwości zatężania metanu w mieszaninie z azotem w procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) i procesie membranowym. W przypadku procesu PSA, w którym adsorbentem był węgiel aktywny Takeda G2X7/12, określono zależność stężenia metanu w gazie wzbogaconym i sprawności odzysku CH4 od podstawowych parametrów ruchowych. Stwierdzono, że w symulowanym procesie można z bardzo dużą sprawnością odzysku (~90%) uzyskiwać strumień gazowy o stężeniu metanu wynoszącym około 1% obj., co umożliwia jego wykorzystanie w turbinach gazowych na paliwo ubogie. W przypadku procesu membranowego symulowano pracę modułu UBE CO-C05, określając zależność między stężeniem metanu, sprawnością jego odzysku, ciśnieniem po stronie zasilania i liczbą permeacji. Stwierdzono, że w module tym można uzyskać gaz wzbogacony o stężeniu metanu 0,5%, które jest wystarczające z punktu widzenia produkcji użytecznego ciepła w autotermicznym reaktorze rewersyjnym.
EN
In this study the enrichment of methane in ventilation air by pressure swing adsorption (PSA) and by membrane separation was investigated theoretically. In the case of the PSA process, which uses Takeda G2X7/12 activated carbon, the impact of various process parameters on the concentration of CH4 in the enriched gas and methane recovery was determined. It was found that the PSA process can provide a gaseous stream containing ~1 vol. % of CH4 with a high methane recovery (~90%). Such a stream may be used in lean-fuel turbines. In the case of the membrane process the UBE CO-C05 module was used and the relationship between the concentration of methane and its recovery, the pressure of feed gas and the permeation number was determined. It was found that in such a process the enriched stream containing ~0.5 vol. % of methane can be produced, which should ensure the recovery of heat when fed to a thermal reverse-flow reactor.
EN
Results are presented concerning the separation of the mixtures of carbon dioxide, nitrogen and oxygen in membrane modules with modified polysulphone or polyimide as active layers. The feed gas was a mixture with composition corresponding to that of a stream leaving stage 1 of a hybrid adsorptivemembrane process for the removal of CO2 from dry flue gas. In gas streams containing 70 vol.% of CO2, O2 content was varied between 0 and 5 vol.%. It is found that the presence of oxygen in the feed gas lowers the purity of the product CO2 in all the modules studied, while the recovery depends on the module. In the PRISM module (Air Products) an increase in O2 feed concentration, for the maximum permeate purity, led to a rise in CO2 recovery, whereas for the UBE modules the recovery did not change.
PL
Celem pracy było określenie możliwości zatężania metanu pochodzącego z powietrza wentylacyjnego kopalń w komercyjnych modułach membranowych firmy UBE. Przeprowadzono badania doświadczalne procesu separacji mieszaniny zawierającej 0,3% obj. metanu w azocie zarówno w instalacji jednostopniowej, jak i wielostopniowej. Dokonano doświadczalnej weryfikacji opracowanego modelu matematycznego procesu separacji membranowej. Stwierdzono, że uzyskanie dwukrotnego zatężania metanu wymaga zastosowania kaskady modułów membranowych pracującej pod dużymi ciśnieniami, sięgającymi 7 bar(a). Opracowany model matematyczny może służyć do obliczeń projektowych i optymalizacyjnych procesu membranowego zatężania metanu pochodzącego z powietrza wentylacyjnego.
EN
The basic aim of this study was to analyze the possibility of using commercial membrane modules in the recovery of methane from ventilation air. Experimental investigations concerning the separation of gaseous mixture containing 0.3 vol.% of methane in nitrogen were carried out. However, no satisfactory increase in methane concentration was observed in the product in a single-step installation. Therefore, a multi-step membrane system was proposed with UMS-A5 module. It was found that the developed mathematical model can be used for design calculations and optimization in the enrichment of lean methane-nitrogen mixtures.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań równowagowych pojemności absorpcji ditlenku węgla w cieczach jonowych [bmim][Ac] i [emim][Ac]. Badania przeprowadzono w analizatorze grawimetrycznym IGA i aparacie barbotażowym, w temperaturach od 20 do 60°C. Stwierdzono, że przebadane ciecze jonowe mają zbliżone wielkości równowagowych pojemności absorpcji w porównaniu do stosowanych w przemyśle 15% wodnych roztworów MEA. Duża pojemność absorpcyjna, stabilność termiczna oraz bardzo mała lotność mogą być alternatywą dla roztworów MEA, pomimo znacznie niższej szybkości absorpcji CO2 w cieczach jonowych.
EN
The experimental results of equilibrium capacity of carbon dioxide absorption in ionic liquids are presented. [bmim][Ac] and [emim][Ac] ionic liquids were investigated in gravimetric analyser IGA and in bubbling apparatus in temperature range 20-60°C. Measured equilibrium carbon dioxide absorption capacities are comparable with those obtained for 15% aqueous MEA solutions used in industry. High absorption capacities, thermal stability and negligible volatility of investigated ionic liquids may be an alternative for MEA solutions despite of much lower carbon dioxide absorption rate in ionic liquids.
PL
Przeprowadzono badania rozdzielania mieszanin CO2/N2 (10%, 40% i 70% CO2 w N2) w trzech komercyjnych modułach membranowych. Badania wykazały przydatność tych modułów do wydzielania CO2 ze spalin energetycznych. Przedstawiono również wyniki obliczeń procesu wydzielania CO2 z mieszanin dwuskładnikowych (CO2/N2). Wykorzystany model matematyczny został pozytywnie zweryfikowany w wyniku badań doświadczalnych procesu. Opisany i zastosowany model może być używany zarówno do projektowych, jak i optymalizacyjnych obliczeń układów do rozdzielania mieszanin gazowych w przetestowanych modułach.
EN
Three com. membrane modules were used for sepn. of CO2/N2 mixts. (10, 40 and 70 vol. % CO2 in N2, gas flow rate 0.05 kmol/h and feed pressure 1.2–7.5 bar). The modified polyimide-based membrane gave the highest efficiency of CO2 recovery. The process was also simulated by using a math. model verified on exptl. data. The model can be used for both process design and optimization.
EN
The present study aims at demonstrating how important it is to include the substantial increase in CO2 heat capacity around the critical temperature in the modelling of relevant PSA separations. It is shown that this parameter may considerably alter simulation results, especially in the cases when the adsorbed phase concentration is high, regeneration pressure is moderate and CO2 content in the enriched stream is large.
PL
Celem tej pracy jest zwrócenie uwagi na konieczność uwzględniania bardzo dużego wzrostu ciepła właściwego zaadsorbowanego ditlenku węgla w pobliżu temperatury krytycznej przy modelowaniu procesów wydzielania CO2 ze spalin metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej. Wykazano, że przyjmowana w obliczeniach symulacyjnych takich procesów wartość ciepła właściwego fazy zaadsorbowanej wpływa znacząco na wyniki symulacji w sytuacji, gdy na złożu utrzymuje się duże stężenie ditlenku węgla, stosowane są umiarkowane ciśnienia regeneracji oraz otrzymuje się duże stężenie CO2 w gazie wzbogaconym.
PL
Zasadniczym celem badań było określenie przydatności dostępnych komercyjnie modułów membranowych w procesie wydzielania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń. Przeprowadzono doświadczalne badania procesu permeacji czystego metanu i azotu oraz mieszaniny tych gazów w trzech modułach membranowych. Istotnym wnioskiem płynącym z wykonanych prac jest fakt, że moduły firmy UBE mogłyby zostać wykorzystane do zatężania niskostężonej mieszaniny metan–azot.
EN
The basic aim of this study was to analyze the possibility of using commercial membrane modules to the removal of CH4 from ventilation air methane (VAM). Experimental investigations concerning the permeation of pure gases (CH4, N2) and mixture of these gases, in three membrane modules, ware carried out. An important conclusion is that the UBE modules may successfully be used in the enrichment of dilute mixtures of methane and nitrogen.
8
Content available remote Koszty usuwania ditlenku węgla ze spalin w instalacji adsorpcyjno-membranowej
PL
Zaproponowano technologię usuwania ditlenku węgla ze spalin w instalacji hybrydowej łączącej adsorpcję zmiennociśnieniową z separacją membranową o wydajności 1000 STP m³h. Określono wymiary podstawowych aparatów oraz parametry pracy aparatów i urządzeń, a następnie określono koszty całkowite procesu wydzielenia ditlenku węgla ze spalin ze 100-proc. skutecznością przy jednoczesnym uzyskaniu CO₂ o czystości większej niż 95%. Proces realizowany jest w kolumnach adsorpcyjnych o średnicy 2 m i wysokości 4 m, wypełnionych zeolitowymi sitami molekularnymi 13X, połączonych z układem 150 komercyjnych modułów membranowych typu PRISM firmy Air Products. Wykazano, że całkowite koszty roczne instalacji wynoszą ok. 773 tys. zł. Stwierdzono, że w proponowanym procesie zużycie energii wynosi 555 kWh na 1 t usuniętego CO₂ i plasuje się na poziomie przeciętnych nakładów energetycznych w dostępnych współcześnie technologiach. Stwierdzono także, że w procesie hybrydowym tkwią potencjalne możliwości obniżenia zużycia energii.
EN
A hybrid, pressure swing adsorption-membrane process for CO₂ capture from 1000 m³h (at std. temp. and pressure) of flue gas stream was developed. Pure CO₂ (95%) was fully recovered. A 4-column (diam. 2 m, height 4 m) unit packed with zeolite 13X, and a com. membrane module were used. The total annual prodn. cost and energy consumption (555 kWh/t) were estd. No big differences between the process and other mature CO₂ capture technols. were obsd.
PL
Celem pracy było określenie granicznych wartości zatężania niskostężonych zanieczyszczeń gazowych w procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) na potrzeby badań doświadczalnych nad zatężaniem metanu w powietrzu wentylacyjnym. Jako zanieczyszczenie, w miejsce CH4, dobrano ditlenek węgla, który adsorbuje się lepiej i bardziej selektywnie w stosunku do składników powietrza niż metan na zastosowanym adsorbencie. Przeprowadzono zatem badania dla mieszanin zawierających 0,24-0,69% obj. CO2 w powietrzu. Stwierdzono, że w proponowanym procesie można uzyskać gaz wzbogacony o stężeniu nawet siedmiokrotnie wyższym niż stężenie CO2 w gazie zasilającym. Ponadto stwierdzono, że w żadnym z przypadków eksperymentalnych stężenie zanieczyszczenia w gazie wzbogaconym nie przekroczyło 5% obj., czyli dolnej granicy wybuchowości metanu.
EN
In the case of experimental investigations concerning methane enrichment in the air it is necessary to avoid a rise of CH4 concentration above 5 vol.% i.e. its lower explosive limit. In order to determine experimentally safe ranges of pressure swing adsorption (PSA) parameters and the maximum level of the enrichment CO2 was considered as a low-concentrated impurity in the air instead of methane because of higher adsorption capacity and selectivity towards nitrogen and oxygen in available adsorbents. Experimental results are therefore presented of the enrichment of CO2 (0.24-0.69 vol.%) mixed with the air. It was found that the concentration of carbon dioxide in a CO2-enriched stream is up to seven times higher than that in the raw gas. It was also concluded that in all experimental cases CO2 concentration in the CO2-enriched stream did not exceed 5 vol.%.
PL
Przedstawiono wyniki doświadczalnych badań równowagi adsorpcji mieszanin zawierających ditlenek węgla, azot i tlen na zeolitowych sitach molekularnych 13X Grace, które są stosowane w adsorpcyjnych procesach wydzielania CO2 ze strumieni spalin. Wyniki tych badań porównano z wynikami obliczeń przy zastosowaniu równania wieloskładnikowej izotermy adsorpcji Langmuira-Freundlicha. Stwierdzono dobrą zgodność danych doświadczalnych z wynikami obliczeń, a tym samym potwierdzono przydatność równania izotermy do obliczeń równowagi gaz – ciało stałe w układach wieloskładnikowych zawierających CO2, N2, i O2 oraz zeolitowe sita molekularne 13X Grace.
EN
Experimental results are presented which concern the adsorption equilibria of gaseous mixtures containing carbon dioxide, nitrogen and oxygen over zeolite molecular sieves 13X Grace which may be used in the separation of CO2 from flue gases. Experimental results are compared with the results of calculations using the Langmuir-Freundlich equation. Good agreement is found between the experiment and calculations. It is shown that the Langmuir-Freundlich equation can be used for the calculation of gas-solid equlibria in systems containing mixtures of CO2, N2, O2 and zeolite molecular sieves 13X Grace.
PL
Zasadniczym celem pracy było doświadczalne określenie wpływu obecności pary wodnej na proces wydzielania ditlenku węgla ze spalin. Przeprowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie danych niezbędnych do obliczeń procesu permeacji oraz jednoznacznie potwierdziły, że nie można pomijać wpływu obecności pary wodnej na proces wydzielania CO2 ze spalin.
EN
The main aim of the study was to experimentally determine the impact of water vapor in the process of carbon dioxide separation from flue gases. The conducted research allowed us to determine the data required for the calculation of the process of permeation and unambiguously confirmed that the impact of the water vapor in the process of separation of CO2 from flue gases cannot be ignored.
PL
Przedstawiono wyniki badań równowagi adsorpcji pary wodnej na zeolitowych sitach molekularnych 13X (Molsiv i Grace), które mogą być stosowane w adsorpcyjnych procesach wydzielania CO2 ze strumieni spalin. Stwierdzono, że para wodna jest najsilniej adsorbującym się gazem, spośród głównych składników spalin. Stwierdzono także, że izotermy pary wodnej są silnie nieliniowe, co oznacza, że nawet niewielka jej ilość w rozdzielanym strumieniu spalin może znacząco ograniczać pojemność adsorpcyjną obu sorbentów dla ditlenku węgla.
EN
Experimental results are presented of the adsorption equilibria of water vapour over zeolite molecular sieves 13X (Molsiv and Grace) which may be used in the separation of CO2 from flue gas streams. It is found that water vapour is the strongest adsorbing species among the main components of the flue gas. It is also concluded that the H2O isotherms are strongly non-linear, so that even very small amounts of water vapour in a separated flue gas stream may significantly reduce CO2 sorption capacity of the two adsorbents studied.
13
PL
Przedstawiono wyniki doświadczalnych i teoretycznych prac wykonanych w Instytucie Inżynierii Chemicznej PAN i dotyczących wpływu konwekcji komórkowej na szybkość absorpcji ditlenku węgla w wodnych roztworach monoetanoloaminy i dietanoloaminy. Badania laboratoryjne prowadzono zarówno w kolumnie o ścianach zraszanych, jak i w absorberze wypełnionym pierścieniami Raschiga, proponując korelacje empiryczne opisujące przyspieszenie procesu przez towarzyszącą mu konwekcję komórkową. Opis teoretyczny oparto na zlinearyzowanej teorii stabilności, uzyskując narzędzie jakościowej oceny wpływu istotnych zmiennych na szybkość chemisorpcji.
EN
Expt. data on CO₂ absorption in aq. solns. of NH₂CH₂CH₂OH and NH(CH₂CH₂OH)₂ in wetted-wall and packed columns (K. Warmuziński, J. Buzek and J. Podkański, 1995) were used for quant. anal. of the cellular convection effects. The effects resulted in an enhancement of the absorption rate. A method for estimation of the effects was developed.
PL
Dokonano numerycznych symulacji procesu konwersji CO parą wodną w reaktorze membranowym z jednoczesną separacją wodoru, zasilanego gazem ze zgazowania węgla, o podwyższonym stężeniu CO. Stwierdzono, że niezależnie od właściwości rozdzielczych membrany stopień przemiany CO w takim reaktorze przekracza 90% i jest wyższy niż w przypadku podobnie zasilanego dwustopniowego reaktora konwencjonalnego. Stwierdzono także, że sprawność odzysku wodoru przy wykorzystaniu dostępnych obecnie membran palladowych jest niska i nie przekracza 35%. Jej zwiększenie wymaga opracowania membran o znacznie większej przepuszczalności dla wodoru.
EN
Water gas shift reaction in a membrane tube-in-tube reactor (4 cm inner tube diam., 5.6 cm shell diam., 1.2–3 m length) with simultaneous H₂ recovering at the shell side was numerically simulated. Final conversion of CO exceeded 90% and H₂ recovery reached 35% when the Pd membrane with the H₂ permeability 5.7⋅10⁻⁵ mol/(m²⋅s⋅Paⁿ) was used. An increase in H₂ permeability up to 4.2⋅10⁻³ mol/ (m²⋅s⋅Paⁿ) was necessary to increase the H₂ recovery up to above 96%.
15
Content available remote Hybrydowy proces wydzielania CO2 ze spalin
PL
Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych wydzielania CO₂ z mieszaniny CO₂/N₂/O₂ w hybrydowym procesie łączącym adsorpcję zmiennociśnieniową z separacją membranową. Stwierdzono, że można odzyskać cały doprowadzony do procesu ditlenek węgla. Wykazano możliwość zwiększenia stężenia CO₂ w mieszaninie CO₂/N₂/O₂ z ok. 13% do ponad 97%, a więc do poziomu odpowiedniego na potrzeby jego transportu i składowania.
EN
Recovery of CO₂ from flue gas in a 2-step process (pressure swing adsorption and membrane sepn.) was simulated numerically to maximize the process yield (up to 100%) and purity of the final product (up to over 97%) at the plant processing capacity 7.5 m³/h.
16
Content available remote Badania komercyjnych modułów membranowych do wydzielania CO2 ze spalin
PL
Dla dwu komercyjnych, polimerowych modułów membranowych wyznaczono eksperymentalnie iloczyny współczynników permeacji czystych gazów (N₂, O₂ i CO₂) i powierzchni membrany w zakresie transmembranowej różnicy ciśnień 0,2–7 bar i temp. 288–303 K. Stwierdzono, że współczynniki te nie zależą od transmembranowej różnicy ciśnień, zmieniają się natomiast z temperaturą. Wytypowano także wstępnie moduł z membraną polisulfonową jako bardziej przydatny do procesu wydzielania ditlenku węgla ze spalin.
EN
Two com. membrane modules (polysulfone and polyimide ones) were used for studying permeation of pure CO₂, N₂ and O₂ at 288–303 K and gas flow rate 0.075 kmol/h (transmembrane pressure drop 0.2–7 bar). Permeation coeffs. of the gases and approx. ideal sepn. Factors were detd. The results were presented as products of permeation coeffs. and membrane surface. The polysulfone membrane was more suitable for sepn. of the gas mixts. than the polyimide one.
PL
Przedstawiono wyniki badań równowagi adsorpcji tlenu na zeolitowych sitach molekularnych 13X, które mogą być stosowane w adsorpcyjnych procesach wydzielania CO2 ze strumieni spalin. Stwierdzono, że tlen jest najsłabiej adsorbującym się gazem, spośród głównych składników spalin suchych. Stwierdzono także, że w zakresie ciśnień 0-1 bar współczynniki selektywności są bardzo wysokie, a z obu badanych adsorbentów wyraźnie lepsze właściwości separacyjne dla mieszanin azotu, tlenu i ditlenku węgla ma sito Grace.
EN
Experimental results are presented on the adsorption equilibria of oxygen over zeolite molecular sieves 13X which may be used in the separation of CO2 from flue gas streams. It is found that oxygen is the weakest adsorbing species among the main components of a dry flue gas. It is also concluded that, over a range of pressures between 0 and 1 bar, the selectivities are very high. Of the two adsorbents studied ZMS 13X Grace has clearly better separation properties for mixtures of N2, O2 and CO2 than its Molsiv counterpart.
PL
Jedną z dróg ograniczania emisji ditlenku węgla jest usuwanie go ze strumieni gazów odlotowych. W niniejszej pracy przedstawiono koncepcję wydzielania CO2 ze spalin w procesie hybrydowym, łączącym adsorpcję zmiennociśnieniową (PSA) i separację membranową. W szczególności omówiono podstawowe założenia obu węzłów separacji, sformułowane na podstawie analizy literatury przedmiotu oraz wyników własnych badań doświadczalnych i symulacji numerycznych. Stwierdzono, że w proponowanym układzie możliwy będzie prawie 100% odzysk ditlenku węgla w strumieniu gazu o stężeniu CO2 wynoszącym powyżej 95% z mieszaniny zawierającej 13,3 % CO2 i 86,7 % N2. Na podstawie przedstawionej w tej pracy koncepcji wydzielania ditlenku węgla ze spalin budowana jest w Instytucie Inżynierii Chemicznej PAN w Gliwicach instalacja demonstracyjna oraz opracowywany jest symulator numeryczny procesu hybrydowego.
EN
Directive 2009/31/WE concerning geological storage of carbon dioxide (the so-called CSS Directive) is yet another step taken by the EU in limiting CO2 emissions. Since free emission quotas are going to be phased out, our energy sector will be compelled to implement the various CO2 abatement options or, alternatively, buy emission permits. The present study describes a technique for the removal of CO2 from flue gases via a hybrid process which combines pressure swing adsorption (PSA) and membrane separation. The scheme of the process is shown in Fig. 1. The procedure for selecting an appropriate adsorbent for the PSA unit is discussed. In Fig. 2 experimental CO2 adsorption isotherms are shown for a temperature of 20C. In Fig. 3 a dependence is presented of the CO2/N2 selectivity coefficient on pressure (Eq. 1) for both zeolite molecular sieves (ZMS) 13X and activated carbons. It is found that, from the standpoint of CO2 separation efficiency, ZMS 13X perform better than the activated carbons studied. In Table 1 the proposed PSA cycle is shown. Based on extensive simulations the efficiency of the PSA unit is assessed. As can be seen from Fig 4, at feed flow rates below 7.5 mn 3/h it is possible to obtain an enriched product that contains over 70 vol. % of CO2, with an almost complete recovery. In addition, experiments were carried out for the separation of a mixture containing 70% of CO2 and 30% of N2, using commercial membrane modules. Figs. 5, 6 and 7 shows, respectively, permeate and retentate CO2 concentrations and the cut ratio as functions of the pressure difference between the feed side and the permeate side of the module (p). It is concluded that the membrane unit can increase the concentration of carbon dioxide from 70% to over 95%, which is quite sufficient in terms of transport and storage. Based on the technique proposed in this study a demonstration installation is currently under construction in the Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences. Also, a versatile numerical simulator for the hybrid CO2 separation is being developed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości separacyjnych adsorbentów do procesu wydzielania CO2 ze strumieni spalin. Stwierdzono, że ZSM 13X są w tym przypadku bardziej odpowiednimi adsorbentami niż węgle aktywne. Najwyższe współczynniki selektywności oraz największe pojemności adsorpcyjne zaobserwowano w przypadku ZSM 13X Grace. Stwierdzono także, że publikowane w literaturze trójparametryczne równania izoterm adsorpcji z podobną, dobrą dokładnością opisują dane doświadczalne.
EN
Results are presented on the separation properties of adsorbents for the removal of CO2 from flue gas streams. It is found that ZMS 13X is, for this particular task, more suitable than activated carbons. The highest selectivity and adsorption capacity were found for ZMS 13X Grace. It is also concluded that the three-parameter isotherms proposed in the relevant literature describe the experimental data with satisfactory and comparable accuracy.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.